Получение порошков молибдена и вольфрама алюминотермией оксидов в расплаве хлоридов щелочных металлов

Получена 02 апреля 2015; Принята 09 декабря 2015;
Цитирование: В.В. Гостищев, И.А. Астапов. Получение порошков молибдена и вольфрама алюминотермией оксидов в расплаве хлоридов щелочных металлов. Письма о материалах. 2015. Т.5. №4. С.463-467
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-4-463-467

Аннотация

Дана краткая оценка современного состояния исследований в области разработки физико-химических основ получения порошков вольфрама и молибдена. Отмечено, что традиционная технология водородного восстановления оксидов не в полной мере отвечает современным требованиям. Проблему получения металлических порошков вольфрама и молибдена предложено решать с использованием нового подхода: восстановление оксидов металлов вести в среде расплавов солей щелочных металлов. Изучены условия получения тонкодисперсных порошков молибдена и вольфрама путем восстановления их кислородных соединений алюминием в расплавах NaCl - KCl при температуре 1100-1200 К. Термический анализ показал, что восстановление в расплавах, при недостатке кислорода, протекает менее интенсивно, чем на воздухе и укладывается в интервал 700-850 °С. Методами рентгенофазового и элементного анализов продукты восстановления идентифицированы как однофазные порошки молибдена и вольфрама. Показано, что выход порошков достигает 96 - 98 мас. % за счет ~ 25 % избытка концентрации алюминия в расплаве. Чистота порошков составляет 98,5 - 99 %. Микроструктура порошков представлена агломератами, состоящими из частиц округлой формы размером менее 2 мкм. Показано, что в равных условиях синтеза порошки молибдена имеют большую удельную поверхность (45,3 · 105 м-1), чем вольфрам (32,4 · 105 м-1). Показано, что при увеличении концентрации реагентов в расплаве в 4 раза, доля частиц мелких фракций порошков растет и, как следствие, удельная поверхность становится больше в 2 раза.

Ссылки (15)

1. C.W. Won, H.H. Nersisyan. Curr. Opin. Solid State Mater.Sci. 14, 53-68 (2010).
2. T. Ryu, H.Y. Sohn et al. Int. J. Refract. Met. Hard Mater.27, 149-154 (2009).
3. H.H. Nersisyan, H.I. Won et al. Powder Technol. 189, 422-425 (2009).
4. R. Ricceri, P. Matteazzi. J. Alloys Compd. 358, 71-75(2003).
5. T. Wang, H. Gao.Electrochem. Commun. 13, 1492-1495(2011).
6. P.K. Sahoo, S. Srinivas et al. J. Mater. Res. 26, 652-657(2011).
7. J.C. Jung, S.G. Ko et al. J. Mater. Res. 11, 1825-1830 (1996).
8. C.W.Won, J.C. Jung et al. Mater. Res. Bull. 34, 2239-2245(1999).
9. V.V. Gostishchev, I.A. Astapov et al. Materials science, 11, 54-57 (2010) (in Russian) [В.В. Гостищев, И.А.Астаповидр. Материаловедение, 11, 54-57 (2010)].
10. V.A. Podergin Metallotermicheskie sistemy. Moscow, Metallurgy, 1992, 271 p.(inRussian) [В.А. ПодергинМеталлотермические системы. М.: Металлургия, 1992. - 271 с.].
11. M.V. Mohosoev, F.P. Alekseev, V.I. Lucyk Diagrammysostoyaniya molibdatnyh i volframatnyh sistem.Novosibirsk, Nauka, 1978. - 320 p. (inRussian) [М.В.Мохосоев, Ф.П. Алексеев, В.И. Луцык Диаграммысостояния молибдатных и вольфраматных систем.Новосибирск, Наука, 1978. - 320 с.].
12. Yu.K. Delimarsky. Chemistry of ionic melts. Kiev, Naukova Dumka. (1980) 328 p. (in Russian) [Ю.К.Делимарский. Химия ионных расплавов. Киев, Наукова Думка. 1980. 328 с.].
13. R.U. Kalamazov, Yu.V. Tsvetkov. Fine powders oftungsten and molybdenum. Moscow, Metallurgy. (1988)192 p. (in Russian) [Р.У. Калмазов, Ю.В. Цветков.Высокодисперсные порошки вольфрама и молибде-на. Москва, Металлургия. 1988. 192 с.].
14. Leo V. M. Antony, Ramana G. Reddy. JOM. 55, 14-18(2003).
15. P.K. Sahoo, S.S.K. Kamal et al. Int. J. Refract. Met. HardMater. 27, 784-791 (2009).

Другие статьи на эту тему